在煤矿五大自然灾害中,顶板事故造成的死亡人数大约占30%,近年来,综合机械化采煤工作面的大面积推广,采煤工作面的顶板事故有所下降,但是掘进工作面的顶板事故仍然多发。特别是在广大小煤矿,由于支护设施的落后,采掘工作面顶板事故仍是造成煤矿死亡事故的主要原因。约占死亡人数的40% 。一、 顶板事故的分类 (一)、采煤工作面顶板事故的分类 1、按造成冒顶的力源及施力方向分 (1)、由老顶或老顶和直接顶引起的压垮型冒顶 由于老顶的断裂来压引起的冒顶 厚层坚硬岩层大面积垮落引起的冒顶 直接顶冒落导致的冒顶。 (2)、漏顶型冒顶 采煤工作面上下出口的漏顶。 煤壁上方的漏顶。 放顶线处的漏顶。 地质破碎带处的漏顶。 (3)、推跨型冒顶 复合顶板条件下的推垮型冒顶 分层开采时金属网假顶下的推垮型冒顶 大块游离顶板的推垮型冒顶。 采空区冒落矸石冲入工作面推垮型冒顶 2、 按冒顶的范围分 (1)、局部冒顶。冒顶范围比较小,小到几块矸石,达到几矿车矸石,经当班处理以后基本不影响正常生产,有时会造成“零打碎敲”的伤亡事故。 (2)、大冒顶。 冒顶的范围很大,而且来势凶猛,由于范围大又很快,所以人员往往很难撤离,会造成三人以上的上伤亡事故,处理起来非常困难。 (二)、采煤工作面冒顶事故的防治措施 1、靠近煤壁处的局部冒 (1)、冒顶的原因:顶板裸露空顶不及时支护;地质构造的影响;爆破引起;老顶来压引起。 (2)、防止措施:及时支护;防止偏帮;爆破加强管理; 2、出口处的冒顶防治 (1)、上下出口冒顶的原因:控顶面积大;顶板应力叠加;顶板反复支撑、卸载,受破坏。 (2)、防治措施:加强支护;采用特种支架; 3、放顶线处的局部冒顶 (1)、冒顶的原因。回收受力最大支柱过程中应力转移。 (2)、防治措施。按操作规程回柱,特别是对受力最大的最后一至两根支柱要特别注意,一般应先打替柱,以后再回柱,最后回收替柱。 4、地质破碎带处的局部冒顶 (1)、冒顶的原因:地质破碎带顶板岩石已经破碎。 (2)、防治措施:加强支护密度、放震动跑。 5、复合顶板下的推垮型冒顶 (1)、原因:由于复合顶板有“下软上硬”和软硬岩层间就夹有煤线的特征,岩层下沉时,由软岩层面形成离层,下面的硬岩层失去上部岩层的摩擦阻力,所以会向工作面下方推垮,形成冒顶。 (2)、防治措施: 采掘工作中尽量不破坏复合顶板,不形成小漏顶。 增加工作面支架的整体稳定性防止推垮事故。 利用戗柱戗棚木垛等特殊支架支护。 在工作面开切眼处布置锚杆,使控顶距内的岩层锚固在一起,增加稳定性。 6、、金属网假顶下的推垮型冒顶 (1)、冒顶的原因: 支护失效,首先形成网兜; 由于支柱的初撑力小,刚度小,在碎块岩石的压力下支架失稳。 (2)、冒顶的特点 事故发生在初次放顶阶段 支柱上受力不大,无支柱的折损现象推垮速度很快,人力无法抵抗 此类事故一般发生在煤层倾角20度以上,采用金属摩擦支柱的工作面。 (3)、防治措施 提高支柱的刚度,增加支柱的稳定性。 在二分层开采时用内错式布置开切眼,避免网上碎矸石存在空间。,并增加支架的稳定性。 处放顶过程中一定要把金属网放到地板。 7、大块游离顶板旋转推垮型冒顶 (1)、冒顶的原因 顶板由断层、裂隙、层理或薄弱岩层切割成游离大块; 大块岩石形成旋转力矩,将支架推倒。 (2)、冒顶的特点 冒顶发生在回柱放顶时或放顶以后。 、游离岩块的重力大于支撑力,且向采空区一侧推移。 (3)、防治措施 判断游离岩块的范围,对游离岩块加强支护。 采用回柱绞车回柱。 8、压垮型冒顶 (1)、冒顶的原因 直接顶较薄,厚度小于采高的2~3倍。直接顶出现台阶下沉。 (2)、防治措施: 加强矿井地质工作,摸清直接顶的结构和力学特征。 进行矿压观测,准确掌握来压步距,加强来压预报。 合理选择支护方式,保证工作面的支护强度。 工作面遇到断层时要根据情况回柱放顶。 9、大面积冒顶 (1)、冒顶的原因 煤层之上是厚而且坚硬的砂岩。经常大面积悬顶而不冒落,老顶来压步距达50m~70m. 当顶板的自身强度承受不了上部岩层和自身的重量时,出现断裂垮落。 回采过程中遇到断层或裂隙。 柱式采煤工作面煤柱尺寸过小。 (2)、防治措施 顶板注水软化。 强制放顶。 循环浅孔式爆破放顶。 深孔式强制放顶。 超前深孔松动爆破。 (三)、巷道顶板事故的分类 巷道顶板事故按发生的地点分为两类: 掘进工作面冒顶事故,巷道交岔处的冒顶事故。 1、 掘进工作面的冒顶事故 (1)、冒顶的原因 掘进工作面破岩以后,顶部岩层失去控制,若不及时支护,随时可能冒顶。 已支护的顶部岩石,若支护失效,可能造成冒顶。 (2)、防治措施 根据掘进工作面的顶板岩性决定空顶距,当顶板岩性破碎、裂隙发育时应紧跟掘进支护。并及时延伸前探梁。 严格执行敲帮问顶制度;所有危石必须撬下,无法撬下时应采取临时支护措施,严禁空顶作业。 在通过地质破碎带时,要缩小棚距,并将各架棚子连锁。 通过破碎带时要背好顶板,防止漏矸。 炮掘工作面要严格控制炮眼装药量,防止放炮崩倒棚子。 锚杆支护巷道要注意眼深和锚杆的密度,必要时采用锚网联合支护。
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